CN107419833A - 一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法，包括以下步骤：S1：双向双螺旋结构施工测量，在车道平面定位及标高控制之前，首先通过电子版图纸放样，仔细测算出平面位置及各层标高，再将具体数据绘制在电子版图纸上，将计算结果用来指导并复核现场实际结构部位；S2：双向双螺旋结构预应力的施工，将预应力筋按径向和环向先后依次铺设在模板中，待浇筑混凝土达到规定强度后，进行张拉锚固，先张拉径向预应力筋再张拉环向预应力筋。本发明可以准确的定位轴线、标高，并顺利完成模板及支撑体系安装，有效保证螺旋结构双向坡度准确，完美实现双向双螺旋结构造型，线条圆滑，外形美观。

Description

一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法

技术领域

本发明涉及空心板车道技术领域，尤其涉及一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法。

背景技术

随着现代经济的发展，城市人口日益密集，城市中的汽车使用量成倍增长，导致了目前汽车的贮存和停放成为了社区或者公众场所亟待解决的棘手问题；双向双螺旋无粘结预应力空心板车道作为一种创新建筑结构体系，采用立体停车方式，在同样占地面积的情况下，效率随着车道层数增多而大幅度提高，外形美观，使用方式合理，能够大大提高公共场所和居民社区的停车效率，越来越广泛的运用在停车楼及大型停车场工程中；但是，双向双螺旋无粘结预应力空心板车道结构复杂，施工难度大，目前施工借鉴资料不足，给施工带来诸多困难。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法。

本发明提出的一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法，包括以下步骤：

S1：双向双螺旋结构施工测量，在车道平面定位及标高控制之前，首先通过电子版图纸放样，仔细测算出平面位置及各层标高，再将具体数据绘制在电子版图纸上，将计算结果用来指导并复核现场实际结构部位；

S2：双向双螺旋结构预应力的施工，将预应力筋按径向和环向先后依次铺设在模板中，待浇筑混凝土达到规定强度后，进行张拉锚固，先张拉径向预应力筋再张拉环向预应力筋；

S3：双向双螺旋预应力结构模板拆除，依据预应力结构形式，通过ETABS计算程序采用有限元分析模拟张拉时预应力的实际作用效果，验证荷载情况，根据测算及模拟结果，确定模板支撑体系的拆除时间。

优选地，所述S1中，将经纬仪架设在圆心处，以一个外柱中心为起点，按设计径向轴线对应的角度施测出各条径向轴线，然后用50M钢尺在已施测完的径向轴线上按设计图纸中的环向轴线对应半径拉出距离，即得各柱中心点；对于二层以上测量放线，从前一层将跨中线的端点引到放线层，得到一个点，从跨中预留放线洞引上一点，得到第二个点，两点相连，即得到跨中线。

优选地，所述S1中，首先根据建筑设计图纸计算首层各柱心标高；车道结构楼面为双向找坡，环向坡度以某轴线为起点，以坡度环向找坡，按坡度逐步推算出其余各轴上各点坐标，再通过各点坐标算出每根轴线上柱子的标高；对车道平面位置及各层标高计算完毕后，将具体数据绘制在电子版图纸上，将计算结果用来指导、复核现场实际结构部位，可以保证准确定位和标高控制。

优选地，所述S2中，在绑扎钢筋的同时，将预应力筋按设计要求逐环固定在模板内，然后浇筑混凝土；待混凝土达到设计强度后，利用无粘结预应力筋与混凝土不粘连，可滑动的特点，在无粘结预应力筋两端头进行张拉，再利用工作锚具将钢绞线锁紧固定于端头的锚固板上，用混凝土封闭锚固端，从而达到对圆形构筑物产生预压应力的效果。

本发明中，所述一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法是对中国汽车技术研究中心新院区建设项目——停车楼工程的成功施工经验进行总结形成，施工工艺先进，操作简便，解决了施工过程中的技术难题，有效控制螺旋结构坡度及标高，有效保证双螺旋曲线造型，为今后类似工程施工提供借鉴，具有广阔的推广应用前景，本发明工期短、确保工程质量、施工安全可靠、可操作性强，本发明中的双向双螺旋无粘结预应力空心板车道创新结构将螺旋结构、预应力结构及空心楼板结构合理地结合为一体，可以同时发挥三种结构各自的优点，有效解决现有车库占地面积大、出入库不便等问题，在保证使用功能的情况下可以大幅度降低成本，造型美观，本发明可以准确的定位轴线、标高，并顺利完成模板及支撑体系安装，有效保证螺旋结构双向坡度准确，完美实现双向双螺旋结构造型，线条圆滑，外形美观。

附图说明

图1为本发明的施工放线图；

图2为本发明的施工测量图；

图3为本发明的施工标高图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参考图1-3，本实施例提出了一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法，包括以下步骤：

S1：双向双螺旋结构施工测量

(1)经纬仪架设在圆心处，以一个外柱中心为起点，每15°施测出各条径向轴线(圆心及起点柱心坐标已知，由全站仪测设得到)；

(2)用50M钢尺在已施测完的径向轴线上按设计图纸中的环向轴线对应半径拉出距离，定出A轴-E轴各柱中心点；

(3)现各轴线位置已确定，各轴线上柱子中心位置已确定，以9-10/A-C轴为例，说明停车楼首层弧形线、柱边线、梁线及其控制线的放线方法：

a.将经纬度仪架设在圆心位置，以9轴轴线为起点，左转7.5°，定线，此线即为9-10这一跨的跨中线；

b.从圆心拉尺，量出距离39.7m(即9-10轴之间的A轴线的中点距离圆心的距离)，在跨中线上定出点A，点A即为该跨A轴轴线的中点；沿着跨中线，由A点向圆心偏移340mm，得到点B，B点即为该跨A轴圆弧所对弦的中点，o点距离B点的距离为39.7-0.34＝39.36mm；(距离39.7m，340mm都由结构图电子版得到)

c.将经纬仪架设在B点，对准跨中线，方向旋转90°，沿该方向做出跨中线的垂线，该垂线即为A轴圆弧所对应的弦所在直线；从垂足起，向弦两边拉出距离4.338m，所得线段即为圆弧所对应的弦；(4.338m由结构图电子版得出)

d.在弦上做八等分点，间距为1.084m，以半边为例说明，得点H、K、L；

e.垂直于弦，由点H、K、L分别上移104mm，178mm，223mm，得到H′、K′、L′；

f.用半径为39.7m的弧形板沿H′、K′、L′做若干点，用墨斗将弦末端、中间做出的若干点及A点相连，即得到圆弧线；

g.从圆心拉钢尺，量出距离25m(即9-10轴之间的C轴线的中点距离圆心的距离)，在跨中线上定出点C，C即为该跨C轴轴线中点；顺跨中线由C点向圆心角偏移117mm，得到点D，D点即为该跨C轴圆弧的弦中点；

h.经纬仪架设在D点，对准跨中线，旋转90°，做出跨中线的垂线，该垂线即为C轴圆弧所对应的弦所在直线；从垂足起，向弦两边拉出距离2.419m，所得线段即为圆弧所对应的弦；(2.419m由结构图电子版得出)

i.在弦上做出四等分点，间距为1.209m，以半边为例说明，得点Q；

j.垂直于弦，由点Q上移88mm，得点Q′；

k.用半径为25m的圆弧板沿弦端点、点Q′、点C做若干点，用墨斗将弦端点，中间做出的若干点，及点C相连，即得到圆弧线；

l.将A轴、C轴两弦端点相连，沿线做出若干点，再将这些点相连，即得到与轴线平行的轴线控制线1，其与轴线距离为850mm；

m.A轴处线1向左偏移200mm，就得到柱子边线；

n.柱边线从交点向圆心方向引350mm、550mm，得柱横向边线和横向控制线；

o.C轴处线1向左偏移250mm、450mm，得到柱子纵向控制线及柱子边线；

p.柱边线从交点向上、向下分别引450mm、650mm，得到柱子横向边线和控制线；

(4)停车楼二层以上放线方法：

a.用线坠从前一层将跨中线的端点引到放线层，得到一个点；从跨中预留放线洞引上一点，得到第二个点，两点相连，即得到跨中线；

b.以二层9-10/A-C为例，说明其放线方法：线坠从二层放下，在一层楼面上测出A、B两点距线坠的距离，从线坠处沿跨中线在二层楼面上引出相应测出的距离；得到点A′、B′；

c.用50m尺由A′沿跨中线向圆心方向引距离14.7m，得C′，再用尺把C′向圆心方向引距离117mm，得D′；

d.之后工作和首层相同，区别是径向轴线需由轴线控制线偏移850mm得到；

(5)由已知基准点引测高程至施工现场，利用高精度水准仪将基准点高程引至建筑物附近，并标示出±0.000的位置；

(6)根据建筑设计图纸计算首层各柱心标高

已知条件：

②轴上轴与轴间车道中点M点标高为H1，径向坡度为i1，均由建筑设计图纸提供；

则②/柱柱心顶面N点标高H2为：

H2＝H1-Δh；

式中：

H1---车道中点M点标高(建筑设计图纸提供)；

Δh---M点与N点的高差按Δh＝i1×1计算；

i1---径向坡度；

1---1/2倍的B轴与C轴间车道宽(水平宽度，由建筑设计图纸提供)；

考虑到建筑设计图纸给出的标高均为建筑标高，在主体结构施工时，柱顶标高应扣除建筑面层的厚度，假设车道装饰面层厚度为a，则②/柱标高H2’比计算出的H2低a，即：

H2’＝H2-a；

按照上述方法，首层2轴所有柱子标高均可计算得出；

以上阐述的是②轴线上所有柱标高的计算方法，如果车道结构楼面设计是双向找坡，一般设计环向坡度的起点亦为提供已知标高点的②轴线，以环向坡度i2环向找坡，计算时注意其长度1’为环向弧长，即现场施工时以设计提供的②轴线上M点的坐标，按i2坡度逐步推算出③轴上的M’点标高、④轴上的M”点标高……，再通过各M点标高算出其它轴线上每根柱子的柱顶标高，其每个柱子标高计算方法与径向找坡相同；

(7)根据±0.00标高放出首层2轴上各柱标高的控制线

具体方法：

①在地面平稳的位置架设水准仪，后视±0.00位置；

②在柱2/A、2/B、2/C、2/D上放设出+1.000线，在2/D、2/E上放设出+3.000线；

此处用红色油漆标示，每柱两边中间钢筋上各一道；

该控制线作用：①用于标示出+50线位置；②木工支模板时计算标高的依据；

通过计算，得到的标高+50cm，为该处+50线位置，即控制地面高的标高线；

以柱2/C为例说明，

已知2/C标高为H2’，柱上标高控制线为+1.000米，

计算+50线标高，H2’+0.500；

由标高+1.00控制线向下量1.000-(H2’+0.500)，即0.500-H2’米；此处用黄色油漆标示，每柱两边中间钢筋上各一道；

(8)随着楼层升高，柱子标高升高，控制标高线与柱上线色控制线也随之升高，一般以整数为好，以方便计算为原则，具体数值由柱子标高而定；对车道平面位置及各层标高计算完毕后，将具体数据绘制在电子版图纸上，将计算结果用来指导、复核现场实际结构部位，可以保证准确定位和标高控制。

S2：双向双螺旋结构预应力的施工

(1)按照设计施工图纸要求制备外露在混凝土板面外边缘长度为600mm的多根预应力钢筋，按施工图上结构尺寸和数量，考虑预应力筋的曲线长度、张拉设备及不同形式的组装要求，预应力曲线增量为其水平投影长度的3％；预应力曲线图中所注曲线高度尺寸为预应力集团束中心点高度；

(2)准备端模：根据预应力筋的平、剖面位置在端模上打孔，孔径25～30mm；

(3)架立筋制作：根据本施工图纸中预应力筋曲线矢高的要求，加工架立筋，并按架立筋型号不同，编号保管，将编号的架立筋安放就位并固定，其高度为预应力筋中线距梁底板的高度减去预应力筋或集团束半径；

(4)铺放预应力筋：根据施工图所示的预应力筋埋入长度，将其进行统一编号，并根据施工图预应力筋集团束在剖面内布置方法及曲线高度布置预应力筋；铺设预应力筋前还要特别注意与非预应力筋的铺设走向位置协调配合一致；预应力筋的铺放顺序及位置应与普通钢筋的铺放顺序与位置相协调；本工程中，为了充分发挥预应力筋的作用，可以使跨中预应力筋的高度尽量低；预应力筋按施工图纸的要求进行铺放，铺放过程中其平面位置及剖面位置应定位准确；先铺设径向的预应力筋，再铺设环向的预应力筋，环向的预应力筋采用搭接形式安装，搭接长度6米；

(5)在钢筋绑扎中，板中上铁及梁两侧普通钢筋应等预应力钢筋穿束完成后再绑扎，并且要注意不应破损预应力筋的PE保护层；

(6)进行混凝土浇筑，按中间向外圈放坡对混凝土圆板顶面标高抄平，混凝土采用C40细石混凝土，混凝土中粗骨料的最大粒径小于25mm，混凝土坍落度控制在16cm～18cm，混凝土采用分浇筑带沿着径向从标高低区域至高区域连续浇筑，每浇筑带的宽度控制在2m～3m范围内；

(7)混凝土达到设计要求张拉强度(预应力空心板100％)后方可进行预应力筋的张拉；张拉前现场必须有该区域试验室出具的同条件养护的混凝土试块强度试验报告单，在张拉之前，板底的竖向受力支撑不能拆除；张拉时，径向采用每一方向均用两套设备同时由两侧向中间对称逐根张拉，环向采用张拉设备沿梁连续依次张拉；应力控制：混凝土梁张拉控制应力为1395MPa，施工时均超张拉3％，张拉完毕后采用量测伸长值的方法进行延伸率校核；

(8)预应力筋张拉端封堵：预应力筋锚固后的外露部分采用机械方法切割，外露长度不小于30mm；用微膨胀细石混凝土封堵张拉端并振捣密实；封锚混凝土应密实、无裂纹。

S3：双向双螺旋预应力结构模板拆除

考虑到双螺旋预应力结构的特殊性，架体及底模板拆除时间必须进行详细荷载测算；

选取一个柱间的楼板作为一个计算单元，施工平均温度假设为25℃，预应力张拉时间为混凝土浇筑完成后28天，预应力张拉时间为3天；一层张拉完成时间为一层混凝土浇筑完成31天，一层张拉完成时为二层浇筑16天，按施工温度25℃计算二层浇筑完成16天混凝土强度约为80％即C32，假设50％的荷载会通过竖向支撑体系传递给下一层楼板即0.35+0.27×25+0.65＝7.75KN/m2；此荷载值大于楼板设计荷载＝2+4＝6KN/m2，因此一层预应力张拉完成后即一层混凝土浇筑31天后不能拆除一层螺旋车道板底竖向受力支撑；

二层张拉时间为二层混凝土浇筑后28天，预应力张拉时间为3天，二层张拉完成时间为二层混凝土浇筑完成31天，二层张拉完成时为三层浇筑16天，按施工温度25度计算三层浇筑完成16天混凝土强度约为80％即C32，假设50％的荷载会通过竖向支撑体系传递给下一层楼板即0.35+0.27×25+0.65＝7.75KN/m2，四层混凝土尚未浇筑只有施工荷载1KN/m2，三四层的荷载相加为8.75KN/m2；此荷载值小于一二层楼板设计荷载＝2×(2+4)＝12KN/m2，因此一层二层预应力张拉完成后可以拆除一层板底竖向受力支撑；

施工过程中，为更清晰的了解有上部荷载的情况下预应力的张拉达到的效果，我们采用有限元分析来模拟张拉时预应力的实际作用效果，计算程序选用ETABS来进行计算，计算模型为一层达到张拉条件进行张拉，上部有7.75KN/m2的施工荷载，来验算预应力楼板的承载力和变形是否满足设计和规范要求；通过计算证明一层张拉完成二层未张拉时不能拆除一层支撑；楼板应力和变形均不满足要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：双向双螺旋结构施工测量，在车道平面定位及标高控制之前，首先通过电子版图纸放样，仔细测算出平面位置及各层标高，再将具体数据绘制在电子版图纸上，将计算结果用来指导并复核现场实际结构部位；

S2：双向双螺旋结构预应力的施工，将预应力筋按径向和环向先后依次铺设在模板中，待浇筑混凝土达到规定强度后，进行张拉锚固，先张拉径向预应力筋再张拉环向预应力筋；

S3：双向双螺旋预应力结构模板拆除，依据预应力结构形式，通过ETABS计算程序采用有限元分析模拟张拉时预应力的实际作用效果，验证荷载情况，根据测算及模拟结果，确定模板支撑体系的拆除时间。

2.根据权利要求1所述的一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法，其特征在于，所述S1中，将经纬仪架设在圆心处，以一个外柱中心为起点，按设计径向轴线对应的角度施测出各条径向轴线，然后用50M钢尺在已施测完的径向轴线上按设计图纸中的环向轴线对应半径拉出距离，即得各柱中心点；对于二层以上测量放线，从前一层将跨中线的端点引到放线层，得到一个点，从跨中预留放线洞引上一点，得到第二个点，两点相连，即得到跨中线。

3.根据权利要求1或2所述的一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法，其特征在于，所述S1中，首先根据建筑设计图纸计算首层各柱心标高；车道结构楼面为双向找坡，环向坡度以某轴线为起点，以坡度环向找坡，按坡度逐步推算出其余各轴上各点坐标，再通过各点坐标算出每根轴线上柱子的标高；对车道平面位置及各层标高计算完毕后，将具体数据绘制在电子版图纸上，将计算结果用来指导、复核现场实际结构部位。

4.根据权利要求1所述的一种环形双向双螺旋无粘结预应力空心板车道施工方法，其特征在于，所述S2中，在绑扎钢筋的同时，将预应力筋按设计要求逐环固定在模板内，然后浇筑混凝土；待混凝土达到设计强度后，在无粘结预应力筋两端头进行张拉，再利用工作锚具将钢绞线锁紧固定于端头的锚固板上，用混凝土封闭锚固端。